盘管换热器相关计算
间接式太阳能水箱换热盘管计算
蓄热水箱内换热盘管设计计算过程 换热系数2221112111ln 2g K d d d d d （1）1——管内强迫对流换热系数;2——管外自然对流换热系数；g ——紫铜管导热系数，385w/m ˙℃1 流速和管径太阳能集热板侧流量为G s =1。
98m 3/h ，由式2可计算流速。
s f G u A (2）式中，f u ——管内流体流速，m/s; A ——换热管内截面积，m 2 ； 选换热盘管材料及尺寸： 紫铜管，φ15x0.5，即d 2 = 0.016m ，d 1=0.015m ，计算得出f u =3.1m/s. 2 1取管内平均温度为60℃，饱和水的物性参数如下: =0。
654 w/m ˙℃，=0。
48x10—6m 2/s ，P r =2.99，则 1Re 96875f u d0.80.430.021Re Pr 327.89Nu1114296Nu d w/m 2˙℃32取水箱内定性温度为30℃，饱和水的物性参数如下：=0.618 w/m ˙℃,=0.805x10-6m 2/s,Pr=5。
42,=0.305x10-3/K ，则 322566781.1g td GrPr 3071953.54Ra Gr0.250.5322.19Nu Ra22857.034Nu d w/m 2˙℃4 K将以上计算结果带入公式（1）可得，传热系数 2221112111ln 2g K d d d d d =804.6 w/m 2˙℃5 A 换热器面积r C q A K t C r ——热损失系数，取1.2-—热媒分布不均匀对K 的影响，取0。
7q ——太阳辐射强度，12kw则可计算得A=0。
852 m 2，所需φ15x0.5的紫铜管长度为:18.1m.。
(完整版)换热器热量及面积计算公式.doc
换热器热量及面积计算一、热量计算1、一般式Q=W h（H h,1- H h,2）= W c（H c,2- H c,1）式中：Q 为换热器的热负荷， kj/h 或 kw ；W 为流体的质量流量， kg/h；H 为单位质量流体的焓， kj/kg ；下标 c 和 h 分别表示冷流体和热流体，下标 1 和 2 分别表示换热器的进口和出口。
2、无相变化Q=W h c p,h(T1-T2)=W c c p,c(t2-t1)式中：c p为流体平均定压比热容，kj/(kg.℃)；T为热流体的温度，℃；T为冷流体的温度，℃。
二、面积计算1、总传热系数K管壳式换热器中的K 值如下表：冷流体热流体总传热系数 K，w/(m2. ℃）水水850-1700水气体17-280水有机溶剂280-850 水轻油340-910 水重油60-280有机溶剂有机溶剂115-340 水水蒸气冷凝1420-4250 气体水蒸气冷凝30-300水低沸点烃类冷凝455-1140 水沸腾水蒸气冷凝2000-4250 轻油沸腾水蒸气冷凝455-1020 注：1w=1J/s=3.6kj/h=0.86kcal/h1kcal=4.18kj2、温差（1）逆流热流体温度 T：T1→T2冷流体温度 t ：t2 ←t1温差△ t ：△ t1 →△ t2△t m=（△ t2- △t1 ）/ ㏑（△ t2/ △t1 ）（2）并流热流体温度 T：T1→T2冷流体温度 t ：t1 →t2温差△ t ：△ t2 →△ t1△t m=（△ t2- △t1 ）/ ㏑（△ t2/ △t1 ）3、面积计算S=Q/(K. △t m)三、管壳式换热器面积计算S=3.14ndL其中， S 为传热面积 m2、n 为管束的管数、 d 为管径， m；L 为管长，m。
四、注意事项冷凝段：潜热（根据汽化热计算）冷却段：显热（根据比热容计算）。
热管换热器的设计计算
热管换热器的设计计算
热管换热器的设计计算，需要考虑以下几个方面：
1. 传热原理：热管换热器的传热原理主要有对流传热、辐射传热和对流辐射传热三种。
根据实际情况，确定换热器采用哪种传热原理，以及换热器的结构参数，如管径、管材、管长等。
2. 换热量计算：根据传热原理，确定热管换热器的换热量，即热管换热器的传热系数。
3. 换热器结构设计：根据换热量，计算出热管换热器的结构参数，如管径、管材、管长、管程数等，以及换热器的外形尺寸等。
4. 换热器效率计算：根据换热器的结构参数，计算出换热器的效率，以及换热器的换热量、换热效率等参数。
5. 换热器安装：根据换热器的尺寸及位置，确定换热器的安装方式，以及换热器的支撑及固定方式。
换热器换热面积计算表
换热器换热面积计算表copper3/8h:25.4w:22152.4请输入红色字体排数=2（排）L=716.00（mm ）每英寸P 片、片数=13.00（片）H=609.6（mm ）孔高1英寸=25.40（mm ）盘管数=124总片数P=L /25.4*P 片1. 总片数P=716.0025.4013.00366（片）812.8孔数=H /25.4482. 孔数=609.6025.4024（个）每片面积A=H *22-孔数*（9.52/2）2*3.143. 每片面积A=609.6022.002422.6576 3.1411703.72326（mm 2）每片间隔=25.40/P 片4. 每片间隔=25.4013.00 1.95（mm ）1排有几片=L / 每排间隔5. 1排有几片=716.00 1.95366（片）1排总翅片面积=序号5*序号36. 1排总翅片面积=36611703.724288907.72（mm 2）总翅片面积=序号6* 排数7. 总翅片面积=4288907.7228577815.44（mm 2）单根铜管面积= 3.14*9.52*L8. 单根铜管面积= 3.149.52716.0021403.2448（mm 2）1排铜管数=H /25.49. 1排铜管数=609.6025.4024（mm 2）铜管总面积=序号8序号9*排数10. 铜管总面积=21403.2424 2.001027355.75（mm 2）单盘管面积=序号7+序号10最终结果盘管总面积=单盘管面积*盘管数18.1830（m 2）单盘管面积=17155630.891027355.7518182986.6418.18303/8"热交器换热面积计算1英寸=25.4mm L ：热交长度W ：热交宽度（m 2）H ：热交高度。
(完整版)盘管加热计算
输入 输入
Pa·s与 kg/m·h的 换算关系是 *3600
输入 输入 查表：Mpa(G)为表压， 查表时应+0.1MPA=绝压
查表 查表
输入 对比经验数据 输入 输入 输入 输入 输入 对比经验数据 输入 查表
查表 查表
查表 查表 查表 输入 查表
比较差异<3%,假设成立
50%尿素溶液30℃
50%尿素溶液30℃
Q=
质量浓度 密度 质量 初始温度 终了温度 比热容
比热容
导热系数ki
50%尿素溶液30℃ 尿素溶液
动力粘度μi 升温所需的热量
4100 mm
5200 mm
69
m3
0.7670
77.77772593 m2
3600 s
20 15.7 17.85 0.04 岩棉
3
4.078904564
1131 kg/m3
0.47
0.25
85
℃
1090 kg/m3
0.000578687
607656512.1
104.87
631.84
kcal/(m·h ·℃)
123.30
kcal/(m2· h·℃)
21.65 ℃
292.5355065 %
84.94 0.00008
(m2·h· ℃)/kcal
0.732
0.738
0.482
% kg/m3 kg ℃ ℃ kcal/(kg· ℃) kcal/(kg· ℃) kcal/(m·h ·℃)
2.664 kg/m·h
441212.8231 kcal
加热介质 蒸汽
压力
蒸汽 1.27
Mpa(G)
换热器的热量衡算
换热器的热量衡算换热器换热面积80立方，逆流，管壳式，管程走混合蒸汽，进口70度蒸汽，出口40度冷凝液，80%水蒸气，20%丙烯腈蒸汽，绝对压力40KPA，流量760KG/H，壳程我走循环冷却水上水30度，下水35度，压力3公斤，DN80，Tm=20度，换热器传热系数K取600W/M2度。
水蒸气在40KPA 下冷凝潜热2300KJ/KG，假设全部是水蒸气Q1=2300*760=1748000KJ/H=485555W. 70-40显热不大，省略。
Q2=K*A*Tm=600*80*20=960000W Q2>Q1，换热面积够用，换热器一般热量损失多少？下面算冷却循环水的流速,假设热量损失10%，Cp*W*(T2-T1)=Q1*0.9W=1748000*0.9/4.18*(35-30)=75000KG/H=0.023M3/S0.785*D*D*U=W U=0.2/0.785*0.08*0.08= 3.9M/S 。
不知道楼主选蒸汽走管程的目的是什么。
我认为常见的是蒸汽走壳程，水走管程。
还有，你算的水的流速应该是指水进换热器管程之前的流速吧。
接管可以是dn80，但换热器内部管子直径一般为dn25,dn38等。
你如果是要计算换热器管子内水的流速的话，先要用你总的水的流量w除以换热器总的管子数n，得到的是进每根管子的平均流量，即用公式0.785*D*D*U=W，算出来的是你每根管子内水的流速。
至于管数n，你按照80平方的换热面积去算。
先取管长，按国标，可以选3000mm,4500mm,6000mm.例如你选3000mm，管子选dn25的，管子数=80/(3*3.14*0.025)=340根，每根管子流量75000/340=220.6kg/h=0.0000613M3/S。
算出来u=0.125m/s。
流速算是小的。
所以你可以选dn19的管子，管长可以再长一些，这样水的流速可以适当增加一点。
盘管的换热面积 功率对照表
盘管的换热面积功率对照表
换热器是一种重要的设备，它可以将热能从一个流体传递到另一个流体，从而实现热能的转换。
换热器的换热面积是指换热器内部的换热表面积，它是换热器的重要参数，可以影响换热器的性能。
换热器的换热面积与功率之间存在一定的关系，一般来说，换热器的换热面积越大，换热器的功率就越大。
因此，在选择换热器时，应根据实际需要，选择合适的换热面积，以满
足换热器的功率要求。
换热器的换热面积和功率之间的关系可以通过换热器功率对照表来表示。
换热器功率对照表是一种根据换热器的换热面积和功率之间的关系，将换热器的换热面积和功率列出来的
表格。
通过换热器功率对照表，可以根据实际需要，快速确定换热器的换热面积和功率。
换热器的换热面积和功率之间的关系是换热器的重要参数，可以影响换热器的性能。
因此，在选择换热器时，应根据实际需要，选择合适的换热面积，以满足换热器的功率要求，并
参考换热器功率对照表，以确定换热器的换热面积和功率。
热管换热器计算书
热管换热器设计计算1 确定换热器工作参数1.1 确定烟气进出口温度t 1，t 2，烟气流量V ，空气出口温度t 2c，饱和蒸汽压力p c .对于热管式换热器，t 1范围一般在250C ~600C 之间，对于普通水-碳钢热管的工作温度应控制在300C 以下.t 2的选定要避免烟气结露形成灰堵及低温腐蚀，一般不低于180C .空气入口温度t 1c.所选取的各参数值如下：2 确定换热器结构参数2.1 确定所选用的热管类型 烟气定性温度： t f =t 1+t 22=420°C+200°C2=310°C在工程上计算时，热管的工作温度一般由烟气温度与4倍冷却介质温度的和的平均值所得出：烟气入口处： t i =t 1+t 2c ×45=420°C+152°C×45=180°C 烟气出口处：t o =t 2+t 1c ×45=200°C+20°C×45=56°C选取钢-水重力热管，其工作介质为水，工作温度为30C ~250C ，满足要求，其相容壳体材料：铜、碳钢（内壁经化学处理）。
2.2 确定热管尺寸对于管径的选择,由音速极限确定所需的管径d v =1.64√Q cr(ρv p v )12根据参考文献《热管技能技术》，音速限功率参考范围，取C Q 4kW =，在t o =56°C 启动时ρv =0.1113kg/m 3p v =0.165×105pa r =2367.4kJ/kg因此 d v =1.64√Q cr(ρv p v )12=10.3mm由携带极限确定所要求的管径d v =√1.78×Q entπ∙r(ρL −14⁄+ρv −14⁄)−2[gδ(ρL−ρv ]14⁄ 根据参考文献《热管技能技术》，携带限功率参考范围，取4Q ent =kw 管内工作温度 t i =180℃时ρL =886.9kg/m 3 ρv =5.160kg/m 3r =2013kJ/kg4431.010/N m δ-=⨯因此 d v =√1.78×4π×2013×(886.9−14⁄+5.16−14⁄)−2[g×431.0×10−4(886.9−5.160)]14⁄=13.6mm考虑到安全因素，最后选定热管的内径为m m 22d i =管壳厚度计算由式][200d P S iV σ=式中，V P 按水钢热管的许用压力228.5/kg mm 选取，由对应的许用230C 来选取管壳最大应力2MAX 14kg/mm σ=,而2MAX 1[] 3.5/4kg mm σσ==故 0.896mm 3.52000.02228.5S =⨯⨯=考虑安全因素，取 1.5S mm =,管壳外径:m m 25.51222S 2d d i f =⨯+=+=. 通常热管外径为25~38mm 时，翅片高度选10~17mm （一般为热管外径的一半），厚度选在0.3~1.2mm 为宜，应保证翅片效率在0.8以上为好.翅片间距对干净气流取2.5~4mm ；积灰严重时取6~12mm ，并配装吹灰装置.综上所述，热管参数如下：翅片节距：'415f f f S S mm δ=+=+= 每米热管长的翅片数：'10001000200/5f f n m S === 肋化系数的计算：每米长翅片热管翅片表面积22[2()]14f f o f f f A d d d n ππδ=⨯⨯-+⋅⋅⋅⋅每米长翅片热管翅片之间光管面积(1)r o f f A d n πδ=⋅⋅-⋅每米长翅片热管光管外表面积o o A d π=⋅ 肋化系数：22[2()]1(1)4f o f f f o f f f rood d d n d n A A A d ππδπδβπ⨯⨯-+⋅⋅⋅⋅+⋅⋅-⋅+==⋅22[0.5(0.050.025)0.050.001]2000.025(10.2)8.70.025⨯-+⨯⨯+⨯-==2.3 确定换热器结构将热管按正三角形错列的方式排列，管子中心距S ′=(1.2~1.5)d f 取S ′=70mm 。
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一、铜盘管换热器相关计算 条件：600kg水 6小时升温30℃单位时间内换热器的放热量为q q=GCΔT=600*4.2*10^3*30/(6*3600)= 3500 w 盘管内流速1m/s，管内径为0.007m，0.01m， 盘管内水换热情况： 定性温度40℃ 定性温度50℃ 管径0.014m Re 21244.31 Re 25179.86 管径0.20m Re 30349.01 Re 35971.22
湍流范围：Re=10^4~1.2*10^5 物性参数： 40℃饱和水参数。 黏度—653.3*10^-6 运动黏度—0.659 *10^-6 普朗特数—4.31 导热系数—63.5*10^2 w/(m. ℃)
求解过程： 盘管内平均水温40℃为定性温度时 换热铜管的外径，分别取d1=0.014m d2=0.02m 努谢尔特准则为
0.4f8.0ffPr023Re.0*2.1Nu＝1.2*0.023*21244.310.84.310.4=143.4 （d1）
0.4f8.0ffPr023Re.0*2.1Nu＝1.2*0.023*30349.010.84.310.4=190.7 （d2）
管内对流换热系数为 lNuhffi=143.4*0.635/0.014=6503.39 （d1）
lNuhffi=190.7*0.635/0.02=6055.63 （d2）
管外对流换热系数 格拉晓夫数准则为（Δt=10）
23/tdgGr
=9.8*3.86*10^-4*10*.0163/(0.659*10^-6)2=356781.6 （d1）
23/tdgGr
=9.8*3.86*10^-4*10*.0223/(0.659*10^-6)2=927492.9（d2）
其中g=9.8 N/kg 为水的膨胀系数为386*10^-6 1/K 自然对流换热均为层流换热（层流范围：Gr=10^4~5.76*10^8） 25.0
23
wwPrtgl525.0Nu
=0.525(356781.6*4.31)0.25=18.48755 （d1）
25.023
wwPrtgl525.0Nu
=0.525(927492.9*4.31)0.25=23.47504 （d2）
其中Pr普朗特数为4.31 对流换热系数为
dNum
=18.48755*0.635/0.014=838.5422 （d1）
dNum
=23.47504*0.635/0.014=677.5749 （d2）
其中为0.635w/(m. ℃) .传热系数U
oih1h1U
1=1/6503.39+1/838.5422+1/393=0.003891
U=257.0138 （d1）
oih1h1U
1=1/6055.63+1/677.5749+1/393=0.004186
U=238.9191 （d2）
hi－螺旋换热器内表面传热系数 J/㎡·s·℃ ho－螺旋换热器外表面传热系数 J/㎡·s·℃ δ－螺旋换热器管壁厚 m δ=1m λ－管材的导热系数 J/m·s·℃ λ=393W/m℃ ko－分别为管外垢层热阻的倒数（当无垢层热阻时ko为1） J/㎡·s·℃ 自来水 ko=0.0002㎡℃/W
换热器铜管长度 dql70=3500/10/257.0138/3.14/0.014=27.1 （d1） A=1.53
dql70=3500/10/238.9191/3.14/0.022=21.2 （d2）
A=1.65 二、集热面积的相关计算（间接系统） 条件：加热600kg水，初始水温10℃，集热平面太阳辐照量17MJ/㎡以上，温升30℃，
hxhxCLRcINAUAUF
1AA=9.5㎡
式中 INA—间接系统集热器总面积，㎡
LRUF—集热器总热损系数，W/（㎡·℃）
对平板集热器，LRUF宜取4～６W/（㎡·℃） 对真空管集热器，LRUF宜取１～２W/（㎡·℃）取1 hxU—环热器传热系数，W/（㎡·℃）
hxA—换热器换热面积，㎡
cA—直接系统集热器总面积，㎡ )1(Jf)tt(CQALcdTiendwwc
wQ—日均用水量，kg
wC—水的定压比热容，kJ/（kg·℃）
endt—出水箱内水的设计温度，℃
it—水的初始温度，℃
f—太阳保证率，%；根据系统的使用期内的太阳辐照、系统经济以用户要求等因素综合考
虑后确定，宜为30%～80% 取1
TJ—当地集热采光面上的年平均日太阳辐照量kJ/㎡
cd—集热器的年平均集热效率；根均经验值宜为0.25～0.5 取0.6
L—出水箱和管路的热损失率；根据经验取值宜为0.20～0.30 取0.2
结论： 1） 换热器入口流速在1 m/s 左右 2） 保证换热器内的平均温度在40℃左右 3） 换热器的入口压力不低于0.2 5MPa 三、换热器计算 1.传热面积 TUQA (2.1.1) A— 传热面积 ㎡ Q—传热量 J/s U—传热系数 J/㎡·s·℃ ΔT－平均温度差 ℃
2.平均温度差（考虑逆流情况）
c1h2c2h1c1h2c2h1TTTTln)TT()T(TT
（2.2.1） 其中 Tc—冷流体温度 ℃ Th—热流体温度 ℃ 下标1为入口温度，下标2为出口温度
当c1h2c2h1TTTT≤2时，可用算数平均值计算，即
2)TT()T(Tc1h2c2h1 （2.2.2） 3.传热系数U )AA(k11)k1h1()AA(h1U1ioioooioi
（2.3.1） hi－螺旋换热器内表面传热系数 J/㎡·s·℃ ho－螺旋换热器外表面传热系数 J/㎡·s·℃ δ－螺旋换热器管壁厚 m λ－管材的导热系数 J/m·s·℃ ki,ko－分别为管内外垢层热阻的倒数（当无垢层热阻时ki,ko均为1） J/㎡·s·℃ ηo－为肋面总效率（如果外表面为肋化，则ηo＝1）
ioA
A
－为换热管的外表面积与内表面积之比； 4.螺旋管内表面传热系数 lNuhffi
（2.4.1） 其中 hi—管内表面传热系数 J/㎡·h·℃
fNu—努塞尔数
f—流体导热系数 W/m·K
换热器设计流量为：4L/min～14L/min，
管内为湍流时 实验关联式验证范围：Ref＝104～1.2×105,Prf＝0.1～120，l/d≥60; 管内径d为特征长度。 采用迪图斯-贝尔特公式：
nf8.0ffPr023Re.0Nu
（2.4.2） 加热流体时n＝0.4，冷却流体时n＝0.3 Ref－雷诺数 u·l/ν u－流体流速 m/s l－管径 m ν－流体运动黏度 ㎡/s Prf－普朗特数 Cp·μ/λ＝ν/a
螺旋管内流体在向前运动过程中连续的改变方向，因此会在横截面上引起二次环流而强化换热。流体在螺旋管内的对流换热的计算工程上一般算出平均Nu数后再乘以一个螺旋管修正系数cr。推荐：
对于气体 Rd1.771cr
对于液体 3Rd10.31cr 以上内容仅适用于Pr>0.6的气体或液体，d是螺旋管的内经，R是螺旋圈的半径 管内层流时， 推荐采用齐德－泰特公式来计算长为l的管道平均Nu数 14.0
wf3/1ffd/l
Re86.1Nu
（2.4.3） 此式的定性温度为流体平均温度tf（但w按壁温计算），特长长度为管径。实验验证范围：